S7-200系列PLC適用于各行各業(yè),各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7-200系列的強(qiáng)大功能使其無論在獨(dú)立運(yùn)行中,或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7-200系列具有*的性能/價(jià)格比。 濮陽西門子PLC模塊總代理 西門子中國總代理300系列產(chǎn)品概述 功能強(qiáng)大,結(jié)構(gòu)緊湊并且經(jīng)濟(jì) SIMATIC S7- 300通用控制器可以節(jié)省安裝空間并且具有模塊化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。 大量的模塊可根據(jù)手頭的任務(wù)被用于擴(kuò)展集中系統(tǒng)或創(chuàng)建分散結(jié)構(gòu)的系統(tǒng),并促進(jìn)備件成本效益的經(jīng)濟(jì)性。憑借其令人印象深刻的創(chuàng)新系列,SIMATIC S7 -300通用控制器成為了一個(gè)可以有效節(jié)省用戶額外投資和維護(hù)成本的綜合系統(tǒng)。 特別提示:SIMATIC S7-400H控制器已全面升級為V6版-5H PN/DP控制器! SIMATIC家族內(nèi)強(qiáng)大的自動化系統(tǒng) 高超的通訊能力和強(qiáng)大的集成接口使SIMATIC S7-400成為極適合諸如對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)的較大任務(wù)過程控制器的理想選擇。CPU的分級使得性能的可擴(kuò)展成為可能。 濮陽西門子PLC模塊總代理 同時(shí),對外設(shè)I/ O能力的擴(kuò)展幾乎是無限的。而且,程序控制器信號模塊可以在系統(tǒng)運(yùn)行中(熱插拔)進(jìn)行插入和刪除操作,很容易進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展或模塊更換。 西門子中國總代理 西門子PLC模塊6ES7222-1HD22-0A01200系列產(chǎn)品概述 新的模塊化 SIMATIC S7-1200 控制器是我們新推出產(chǎn)品的核心,可實(shí)現(xiàn)簡單卻高度 的自動化任務(wù)。SIMATIC S7-1200 控制器實(shí)現(xiàn)了模塊化和緊湊型設(shè)計(jì),功能強(qiáng)大、投資安全并且*適合各種應(yīng)用。 本機(jī)集成24輸入/16輸出共40個(gè)數(shù)字量I/O 點(diǎn)??蛇B接7個(gè)擴(kuò)展模塊,大擴(kuò)展至248路數(shù)字量I/O 點(diǎn)或35路模擬量I/O 點(diǎn)。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器,2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出,具有PID控制器。2個(gè)RS485通訊/編程口,具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統(tǒng),具有更多的輸入/輸出點(diǎn),更強(qiáng)的模塊擴(kuò)展能力,更快的運(yùn)行速度和功能更強(qiáng)的內(nèi)部集成特殊功能。可*適應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。
SIMATIC S7-200系列PLC適用于各行各業(yè),各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7-200系列的強(qiáng)大功能使其無論在獨(dú)立運(yùn)行中,或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7-200系列具有*的性能/價(jià)格比。 S7-200系列出色表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: *的可靠性 極豐富的指令集 易于掌握 便捷的操作 豐富的內(nèi)置集成功能 實(shí)時(shí)特性 強(qiáng)勁的通訊能力 豐富的擴(kuò)展模塊
S7-200系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛,覆蓋所有與自動檢測,自動化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域,包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。如:沖壓機(jī)床,磨床,印刷機(jī)械,橡膠化工機(jī)械,中央空調(diào),電梯控制,運(yùn)動系統(tǒng)。 S7-200系列PLC可提供5個(gè)不同的基本型號的8種CPU供您使用。 S7-200SMART CPU 訂貨號表1. S7-200SMART CPU 訂貨號 CPU型號 | 規(guī)格 | 訂貨號 | CPU SR20 | AC/DC/繼電器 | 6E37 288-1SR20-0AA0 | CPU ST40 | DC/DC/DC | 6E37 288-1ST40-0AA0 | CPU SR40 | AC/DC/繼電器 | 6E37 288-1SR40-0AA0 | CPU CR40 | AC/DC/繼電器 | 6E37 288-1CR40-0AA0 | CPU SR60 | AC/DC/繼電器 | 6E37 288-1SR60-0AA0 | CPU ST60 | DC/DC/DC | 6E37 288-1ST60-0AA0 |
S7-200SMART EM 訂貨號表2. S7-200SMART EM 訂貨號 EM型號 | 規(guī)格 | 訂貨號 | EM DE08 | 8點(diǎn)數(shù)字量輸入 | 6E37 288-2DE08-0AA0 | EM DT08 | 8點(diǎn)數(shù)字量輸出 | 6E37 288-2DT08-0AA0 | EM DR08 | 8點(diǎn)繼電器型數(shù)字量輸出 | 6E37 288-2DR08-0AA0 | EM DT16 | 8點(diǎn)數(shù)字量輸入/8點(diǎn)數(shù)字量輸出 | 6E37 288-2DT16-0AA0 | EM DR16 | 8點(diǎn)數(shù)字量輸入/8點(diǎn)繼電器輸出 | 6E37 288-2DR16-0AA0 | EM DT32 | 16點(diǎn)數(shù)字量輸入/16點(diǎn)數(shù)字量輸出 | 6E37 288-2DT32-0AA0 | EM DR32 | 16點(diǎn)數(shù)字量輸入/16點(diǎn)繼電器輸出 | 6E37 288-2DR32-0AA0 | EM AE04 | 4點(diǎn)模擬量輸入 | 6E37 288-3AE04-0AA0 | EM AQ02 | 2點(diǎn)模擬量輸出 | 6E37 288-3AQ02-0AA0 | EM AM06 | 4點(diǎn)模擬量輸入/2點(diǎn)模擬量輸出 | 6E37 288-3AM06-0AA0 | EM AR02 | 2點(diǎn)16位RTD | 6E37 288-3AR02-0AA0 |
S7-200 SMART 信號板 訂貨號表3. S7-200SMART 信號板 訂貨號 SB型號 | 規(guī)格 | 訂貨號 |
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SB DT04 | 2點(diǎn)數(shù)字量輸入/2點(diǎn)數(shù)字量輸出 | 6E37 288-5DT04-0AA0 | SB AQ01 | 1點(diǎn)模擬量輸出 | 6E37 288-5AQ01-0AA0 | SB CM01 | RS485/RS232 | 6E37 288-5CM01-0AA0 |
S7-200 SMART 前連接器訂貨號表6. S7-200 SMART 前連接器訂貨號 連接器/連接器板 | 規(guī)格 | 訂貨號 |
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前連接器 | 鍍錫:7個(gè)端子,4個(gè)/包 | 6ES7 292-1AG30-0xA0 | 前連接器 | 鍍錫:8個(gè)端子,4個(gè)/包 | 6ES7 292-1AH30-0xA0 | 前連接器 | 鍍錫:11個(gè)端子,4個(gè)/包 | 6ES7 292-1AL30-0xA0 | 前連接器 | 鍍錫:12個(gè)端子,4個(gè)/包 | 6ES7 292-1AM30-0xA0 | 前連接器 | 鍍錫:20個(gè)端子,4個(gè)/包 | 6ES7 292-1AV30-0xA0 | 前連接器 | 鍍金:7個(gè)端子,4個(gè)/包 | 6ES7 292-1BG30-0xA0 |
S7-200 SMART 中繼器 訂貨號表7.S7-200 SMART 網(wǎng)絡(luò)總線連接器訂貨號 中繼器 | 規(guī)格 | 訂貨號 |
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RS485 網(wǎng)絡(luò)總線連接器 | 帶編程端口,垂直電纜出口 | 6ES7 972-0BB12-0xA0 | RS485 網(wǎng)絡(luò)總線連接器 | 不帶編程端口,垂直電纜出口 | 6ES7 972-0BA12-0xA0 | RS485 網(wǎng)絡(luò)總線連接器 | 帶35°電纜出口,不帶編程端口連接器 | 6ES7 972-0BA42-0xA0 | RS485 網(wǎng)絡(luò)總線連接器 | 帶35°電纜出口,帶編程端口連接器 | 6ES7 972-0BB42-0xA0 |
機(jī)型豐富,更多選擇提供不同類型、I/O點(diǎn)數(shù)豐富的CPU模塊,單體I/O點(diǎn)數(shù)高可達(dá)60點(diǎn),可滿足大部分小型自動化設(shè)備的控制需求。另外,CPU模塊配備標(biāo)準(zhǔn)型和經(jīng)濟(jì)型供用戶選擇,對于不同的應(yīng)用需求,產(chǎn)品配置更加靈活,大限度的控制成本。 選件擴(kuò)展, 定制新穎的信號板設(shè)計(jì)可擴(kuò)展通信端口、數(shù)字量通道、模擬量通道、在不額外占用電控柜空間的前提下,信號板擴(kuò)展能更加貼合用戶的實(shí)際配置,提升產(chǎn)品的利用率,同時(shí)降低用戶的擴(kuò)展成本。 高速芯片,PID 指令本身有一個(gè)“能流歷史狀態(tài)位”,以記錄指令的狀態(tài)切換。在 EN 端從“0”變?yōu)?rdquo;“1”時(shí),PID 指令認(rèn)為這是從“手動”模式向“自動”模式切換。PID 指令此時(shí)會自動執(zhí)行一系列動作,以配合無擾動切換: - 使設(shè)定值( SPn) = 當(dāng)前過程反饋?zhàn)兞浚≒Vn)
- 設(shè)置上次采樣過程變量(PVn-1) = 當(dāng)前過程反饋?zhàn)兞浚≒Vn)
- 設(shè)置積分偏差和(或所謂積分前項(xiàng))(Mx) = 當(dāng)前輸出值(Mn)
使設(shè)定值等于當(dāng)前反饋值可以避免出現(xiàn)偏差,使之不存在調(diào)整的要求;當(dāng)然如果有工藝要求,也可以后續(xù)調(diào)整設(shè)定值。其他的動作都是為了使 PID 在后續(xù)的操作中不改變輸出的值。 在編程時(shí)要注意: - 從自動模式向手動模式切換時(shí),PID 指令的 EN 端不再有能流,計(jì)算停止,輸出值 Mn 不再變化。此時(shí)如果需要操作人員人工觀察控制的結(jié)果,手動控制輸出量,就可以通過用戶程序直接改變回路表中的輸出值存儲單元內(nèi)容(見數(shù)據(jù)塊或系統(tǒng)手冊的相關(guān)部分內(nèi)容)。如果有必要,操作人員的操作可能要進(jìn)行一些標(biāo)準(zhǔn)化換算。
- 為保證從手動模式向自動模式的切換無擾動,需要在手動控制時(shí),或在切換過程中,禁止對 PID 回路表中設(shè)定值的更新,以便切換時(shí) PID 指令用當(dāng)前過程反饋值替代設(shè)定值。切換完成后,操作人員可以調(diào)整設(shè)定值。
2.使用 PID 向?qū)Ь幊虝r(shí)的 PID 自動/手動無擾切換 使用 PID 指令向?qū)Ь幊虝r(shí),指令向?qū)詣诱{(diào)用 PID 指令,并且編寫外圍的控制變量標(biāo)準(zhǔn)化換算、定時(shí)采樣等功能。用戶在使用 PID 指令向?qū)r(shí),需要在用戶程序中用 SM0.0 調(diào)用指令向?qū)傻淖映绦颍ㄈ?PIDx_INIT 子程序)。PID 向?qū)Э梢陨蓭ё詣?手動切換功能的子程序,這個(gè)子程序使用一個(gè)數(shù)字量點(diǎn)為“1”、“0”的狀態(tài)來控制是否投入 PID 自動控制。 到目前為止(STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP5),使用 PID 向?qū)傻淖映绦驎r(shí),由于用戶程序不能直接使用 PID 指令,它的無擾切換能力因?yàn)楦袅送鈿ぷ映绦?,所以受到了局限。如果對無擾切換要求比較嚴(yán)格,需要另外編一些程序加以處理。 考察如下 PID 控制子程序。 圖 4.1.1. PID 向?qū)傻闹噶?/p> 圖中: - 過程反饋量
- 設(shè)定值,實(shí)數(shù)
- 自動/手動控制,“1”=自動,“0”=手動
- 手動控制輸出值,0.0 - 1.0 之間的一個(gè)實(shí)數(shù)
- PID 控制輸出值
要實(shí)現(xiàn)無擾動切換,必須: - 在從自動向手動切換時(shí),使手動輸出值(VD2004)等于當(dāng)前的實(shí)際控制輸出值;
- 在從手動向自動切換使,使設(shè)定值相當(dāng)于當(dāng)前的過程反饋值。
為此,可編寫類似下圖所示的程序,放在 PID 控制子程序之前: 4.1.2. 無擾切換處理程序 圖中: - 自動/手動切換控制點(diǎn)
- 從自動向手動切換時(shí),使手動輸出值等于實(shí)際當(dāng)前值
- 從手動向自動切換時(shí),把當(dāng)前反饋量換算為相應(yīng)的給定值
上述程序中的 Scale_I_to_R 就是量程變換指令庫中的子程序。這是為了解決過程反饋與設(shè)定值之間的換算問題。用戶也可以自己編程換算,或者根據(jù)反饋與給定的取值范圍決定是否需要換算。 此段程序適用于 STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP5 及以前版本,僅供參考,如果在實(shí)際項(xiàng)目中使用,上述程序未必一定適用。用戶需要根據(jù)實(shí)際工藝決定自己的編程思路。 4.2. PID調(diào)節(jié)步驟簡介建議PID參數(shù)調(diào)節(jié)步驟: (1)前提條件:反饋信號是否穩(wěn)定,執(zhí)行機(jī)構(gòu)是否正常以及控制器的正反作用。(確保PID在自動模式下) (2)積分時(shí)間設(shè)置為無窮大INF(或9999.9),此時(shí)積分作用近似為0;將微分時(shí)間設(shè)置為0.0,此時(shí)微分作用為0 。然后開始調(diào)節(jié)比例作用,逐步增大比例增益 (3)當(dāng)過程變量達(dá)到給定值且在給定值上下波動,將調(diào)好的比例系數(shù)調(diào)整到50%~80%后,由大到小減小積分時(shí)間,直到過程值與設(shè)定值相等或無限接近 PID調(diào)節(jié)有很多種方法,以上僅是建議步驟,也并未考慮微分作用,客戶依據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)節(jié),同時(shí)可以參考反饋與給定的曲線圖 用戶經(jīng)常會遇到這樣的問題:嘗試了很多組PID參數(shù),都無法滿足控制器的要求, 此時(shí)需要考慮PID的采樣時(shí)間是否適合當(dāng)前系統(tǒng)。采樣時(shí)間就是對反饋進(jìn)行采樣的間隔。短于采樣時(shí)間間隔的信號變化是不能測量到的。采樣時(shí)間過短,兩次實(shí)測值的變化量太小,也不合適,而且增加PLC的運(yùn)算負(fù)擔(dān);采樣間隔過長,將會引起有用信號的丟失,使系統(tǒng)品質(zhì)變差,不能滿足擾動變化比較快、或者速度響應(yīng)要求高的場合。除此以外,也有可能是系統(tǒng)自身的問題,無法調(diào)節(jié)到穩(wěn)定,例如, 不規(guī)律的干擾,或者反饋信號不穩(wěn)定。 4.3. 手動調(diào)節(jié)PID至穩(wěn)定問題與解決方法:1. PID輸出總是輸出很大的值,并在這一區(qū)間內(nèi)調(diào)節(jié)變化。 產(chǎn)生原因:增益(Gain)值太高 PID掃描時(shí)間(sample time)太長(對于快速響應(yīng)PID的回路) 解決方法:降低增益(Gain)值并且/或選擇短一些的掃描時(shí)間 2. 過程變量超過設(shè)定值很多(超調(diào)很大) 產(chǎn)生原因:積分時(shí)間(Integral time)可能太高。 解決方法:降低積分時(shí)間 3. 得到一個(gè)非常不穩(wěn)定的PID。 - 如果用了微分,可能是微分參數(shù)有問題
- 沒有微分,可能是增益(Gain)值太高
解決方法: - 調(diào)整微分參數(shù)到0-1的范圍內(nèi)
- 根據(jù)回路調(diào)節(jié)特性將增益值降低,低可從0.x 開始逐漸增大往上調(diào),直到獲得穩(wěn)定的PID。
如何獲取一組合適的參數(shù),實(shí)現(xiàn)快速并穩(wěn)定的PID控制? PID調(diào)節(jié)過程中,用戶通常需要做多次的參數(shù)調(diào)節(jié)才能獲得的控制效果。從下面反饋(過程變量)與給定之間的曲線圖中,可以看到黃色曲線較理想。用戶可以將調(diào)節(jié)的PID反饋與給定曲線與下圖中對比,并修改相關(guān)參數(shù)(但是因?yàn)楝F(xiàn)場情況不一樣,用戶還需具體問題具體對待,下圖中的建議僅供參考: |